如下图所示,让摆球从图中的C位置由静止开始摆下,摆到最低点D处,摆线刚好被拉断,小球在粗糙的水平面上由D点向左做匀减速运动,到达A孔进入半径R=0.3m的竖直放置的光滑圆弧轨道,当摆球进入圆轨道立即关闭A孔。已知摆线长L=2m,,小球质量为m=0.5kg,D点与小孔A的水平距离s=2m,g取10m/s2。试求:(1)求摆线能承受的最大拉力为多大?(2)要使摆球能进入圆轨道并且不脱离轨道,求粗糙水平面摩擦因数μ的范围。
如图所示,倾角的斜面底端B平滑连接着半径r=0.40m的竖直光滑圆轨道。质量m=0.50kg的小物块,从距地面h=2.7m处沿斜面由静止开始下滑,小物块与斜面间的动摩擦因数=0.25,求:(sin37=0.6,cos37=0.8,g=10m/s2) (1)(5)物块滑到斜面底端B时的速度大小。 (2)(7)物块沿圆轨道运动到最高点A后在空中做平抛运动落在OB水平面上,已知平抛运动水平位移为1.8m,求物块运动至A点时对圆轨道的压力大小。
如图所示,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出,经3.0s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角=37,运动员的质量m=50kg。不计空气阻力。(取sin37=0.60,cos37=0.80;g取10m/s2)求 (1)(5)A点与O点的距离L; (2)(5)运动员离开O点时的速度大小。
如图1所示,水平直线PQ下方有竖直向上的匀强电场,上方有垂直纸面方向的磁场,其磁感应强度B随时间的变化规律如图2所示(磁场的变化周期T=2.4×10-5s)。现有质量带电量为的点电荷,在电场中的O点由静止释放,不计电荷的重力。粒子经t0=第一次以的速度通过PQ,并进入上方的磁场中。取磁场垂直向外方向为正,并以粒子第一次通过PQ时为t=0时刻。(本题中取,重力加速度)。试求: ⑴ 电场强度E的大小; ⑵ 时刻电荷与O点的水平距离; ⑶ 如果在O点右方d=67.5cm处有一垂直于PQ的足够大的挡板,求电荷从开始运动到碰到挡板所需的时间。(保留三位有效数字)
如图所示,电阻可忽略不计的光滑水平轨道,导轨间距L=1m,在导轨左端接阻值R=0.3Ω的电阻。在导轨框内有与轨轨平面垂直的有界匀强磁场,磁场边界为矩形区域cdef,其中cd、ef与导轨垂直,磁场宽度刚好等于轨轨间距L,磁场长度s=1m,磁感应强度B=0.5T。一质量为m=1kg,电阻r="0.2" Ω的金属导体棒MN垂直放置于导轨上,且与导轨接触良好。现对金属棒施以垂直于导轨的水平外力F,金属棒从磁场的左边界cd处由静止开始以加速度a=0.4m/s2作匀加速运动。 (1) 推导出水平拉力F随时间t变化的关系式; (2) 力F作用一段时间t1后撤去力F;若已知撤去F后金属棒的速度v随位移x的变化关系为(v0为撤去F时金属棒速度),并且金属棒运动到ef处时速度恰好为零,则外力F作用的时间t1为多少? (3) 若在金属棒离开磁场区域前撤出外力F,试定性画出棒在整个运动过程中速度随位移变化所对应的各种可能的图线.(直接画图,不需要进行有关推导)
现有一根不可伸长的轻质细绳,绳长L=1m。绳的一端固定于O点,另一端系着质量m=2kg的可看着质点的小球,将小球拉到O点正上方的A点处静止,此时绳子刚好伸直且无张力。不计小球在运动中所受的阻力,重力加速度g取10m/s2。则: ⑴ 使小球刚好能在竖直平面能做完整的圆周运动,则在A点对小球做多少J的功? ⑵ 求在⑴的条件下,小球运动到最低点时绳对它的拉力大小。 ⑶ 若小球从A点以V1=1m/s的水平速度抛出,在抛出的瞬间绳子对小球是否有拉力?如有拉力计算其大小;如没有拉力,求绳子对小球再次有拉力所经历的时间。